第8章 单片机与上位机的串行通讯
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SM0 0 0 1 1 SM1 0 1 0 1 工作方式 方式0 方式1 方式2 方式3 说明 同步移位方式 10位异步收发 11位异步收发 11位异步收发 波特率 fosc/12 定时器T1控制 fosc/32或fosc/64 定时器T1控制
SM2： 多机通讯控制 REN ： 允许接受控制 TI RI ： 发送、接受完毕标志位
第8章 单片机与上位机的串行通信
串行通信的有关概念 MCS-51 串行通信接口及控制寄存器 串行接口的工作方式 串行口的应用
一 串行通信的有关概念
1 数据通信
(a)并行传输
(b)串行传输
两种通信方式
2 串行通信的传输方向
(a)单工方式
(b)半双工方式
(c)全双工方式
3 异步通信和同步通信
(a)无空闲位
第 N 个字符 第 N+1 个字符
停 止 位 1
起 始 位 0 D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1
数据位
校 验 位 0/1
停 止 位 1 1 空闲位 1 1
起 始 位 0 数据位 ……
D3 0/1
D4 0/1
D5 0/1
D6 0/1
Dຫໍສະໝຸດ Baidu 0/1
(b)有空闲位
图 串行异步通信的帧格式
3. 方式1和方式3的波特率
2SMOD (1)方式1、方式3波特率= 32 (T1溢出率)
(2)方式1、方式3波特率=
f OSC 2SMOD 32 12 (256 X)
1 工作方式0
(a)方式0发送电路
(b)方式0接收电路 串行接口方式0应用电路
串行口方式0发送时序
串行口方式0接收时序
2 工作方式1
帧格式如下：
… … 起 始 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停 止 … …
串行口方式1的发送和接收时序如图
3 工作方式2和工作方式3
其帧格式为： … … 起 始 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 停 止 … …
多机通信系统框图
2.
电源控制寄存器PCON
电源控制寄存器在串行口控制中只用了一位SMOD
PCON (87H) D7 SMOD
SMOD称为串行口波特率倍增位，在串行口方式1、方式2 和方式3时，波特率与2SMOD成正比，亦即当SMOD＝1时， 波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。
三 串行接口的工作方式
方式2和方式3的发送、接收时序与方式 1类似，只是增加了一位第九位。发送 和接收时序可参考上图
4 波特率设计 1. 方式0的波特率 方式0波特率=fosc/12 2. 方式2的波特率 方式2波特率取决于PCON中SMOD 位的值；当SMOD＝0时，波特率 为fosc的1/64；若SMOD=1，则波 特率为fosc的1/32。
MCS-8051通过引脚RXD(P3.0，串行数据接收端) 和引脚TXD(P3.1，串行数据发送端)与外界进行通信。
1.
SCON (98H)
串行口控制寄存器SCON
9FH SM0 9EH SM1 9DH SM2 9CH REN 9BH TB8 9AH RB8 99H TI 98H RI
串行口的工作方式选择及功能特点
2.
同步通信
同步字符 1 同步字符 2 数据 数据 …… 数据 数据
图 串行同步通信格式
4 串行通信的波特率
波特率，即为数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它 的单位是b/s。波特率对于CPU与外界的通信是很重要的。
5 远距离串行通信
6 串行通信接口
图示
UART的结构示意图
二 串行接口结构
1. 异步通信
第 N 个字符 停 止 位 1 起 始 位 0 D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1 D3 0/1 D4 0/1 D5 0/1 D6 0/1 D7 0/1 数据位 校 验 位 0/1 停 止 位 1 起 始 位 0 …… D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1 …… 第 N+1 个字符 数据位
SM2： 多机通讯控制 REN ： 允许接受控制 TI RI ： 发送、接受完毕标志位
第8章 单片机与上位机的串行通信
串行通信的有关概念 MCS-51 串行通信接口及控制寄存器 串行接口的工作方式 串行口的应用
一 串行通信的有关概念
1 数据通信
(a)并行传输
(b)串行传输
两种通信方式
2 串行通信的传输方向
(a)单工方式
(b)半双工方式
(c)全双工方式
3 异步通信和同步通信
(a)无空闲位
第 N 个字符 第 N+1 个字符
停 止 位 1
起 始 位 0 D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1
数据位
校 验 位 0/1
停 止 位 1 1 空闲位 1 1
起 始 位 0 数据位 ……
D3 0/1
D4 0/1
D5 0/1
D6 0/1
Dຫໍສະໝຸດ Baidu 0/1
(b)有空闲位
图 串行异步通信的帧格式
3. 方式1和方式3的波特率
2SMOD (1)方式1、方式3波特率= 32 (T1溢出率)
(2)方式1、方式3波特率=
f OSC 2SMOD 32 12 (256 X)
1 工作方式0
(a)方式0发送电路
(b)方式0接收电路 串行接口方式0应用电路
串行口方式0发送时序
串行口方式0接收时序
2 工作方式1
帧格式如下：
… … 起 始 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 停 止 … …
串行口方式1的发送和接收时序如图
3 工作方式2和工作方式3
其帧格式为： … … 起 始 D 0 D 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 停 止 … …
多机通信系统框图
2.
电源控制寄存器PCON
电源控制寄存器在串行口控制中只用了一位SMOD
PCON (87H) D7 SMOD
SMOD称为串行口波特率倍增位，在串行口方式1、方式2 和方式3时，波特率与2SMOD成正比，亦即当SMOD＝1时， 波特率提高一倍。复位时，SMOD=0。
三 串行接口的工作方式
方式2和方式3的发送、接收时序与方式 1类似，只是增加了一位第九位。发送 和接收时序可参考上图
4 波特率设计 1. 方式0的波特率 方式0波特率=fosc/12 2. 方式2的波特率 方式2波特率取决于PCON中SMOD 位的值；当SMOD＝0时，波特率 为fosc的1/64；若SMOD=1，则波 特率为fosc的1/32。
MCS-8051通过引脚RXD(P3.0，串行数据接收端) 和引脚TXD(P3.1，串行数据发送端)与外界进行通信。
1.
SCON (98H)
串行口控制寄存器SCON
9FH SM0 9EH SM1 9DH SM2 9CH REN 9BH TB8 9AH RB8 99H TI 98H RI
串行口的工作方式选择及功能特点
2.
同步通信
同步字符 1 同步字符 2 数据 数据 …… 数据 数据
图 串行同步通信格式
4 串行通信的波特率
波特率，即为数据传送速率，表示每秒钟传送二进制代码的位数，它 的单位是b/s。波特率对于CPU与外界的通信是很重要的。
5 远距离串行通信
6 串行通信接口
图示
UART的结构示意图
二 串行接口结构
1. 异步通信
第 N 个字符 停 止 位 1 起 始 位 0 D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1 D3 0/1 D4 0/1 D5 0/1 D6 0/1 D7 0/1 数据位 校 验 位 0/1 停 止 位 1 起 始 位 0 …… D0 0/1 D1 0/1 D2 0/1 …… 第 N+1 个字符 数据位